0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Лазерный гравер на arduino своими руками

Содержание

Самодельный гравировщик лазерный: как сделать гравер ЧПУ на Ардуино своими руками

Я видел в сети много самодельных лазерных граверов и инструкций по их сборке, и захотел собрать свою собственную версию.

После многочисленных попыток, у меня получился лазерный гравер на Ардуино своими руками, надежный и приятный в использовании.

Максимальная мощность – 3 Вт, но обычно я работаю на 2 Вт, чтобы поберечь лазерный диод. Честно говоря, разница между 2 и 3 Вт практически не заметна.

Лазерный модуль с проводами и стеклянной линзой

В этой статье я покажу, что можно собрать, обходясь минимумом материалов и практически не тратясь.
Думаю, вы уже знакомы с GRBL (программа открытого проекта для Arduino, предназначенная для фрезерных — граверных станков и лазерных станков), с редактором Inkscape и с тем, как создавать файлы Gcode.

Я не буду подробно расписывать электронику, в этой статье не будет всеобъемлющей информации, возможно, в будущем я раскрою какие-то моменты более подробно — я вполне допускаю, что дал недостаточно информации, чтобы собрать гравировщик ЧПУ легко с первого раза.

  • STL-файлы, готовые для распечатки
  • GRBL-программу для моей конфигурации
  • плагин лазерного гравировщика, который я использую для Inkscape
  • файл с подсчетом стоимости деталей. Почти все их можно заказать на Aliexpress
  • файлы EAGLE для создания модуля с мосфет-диодом для индикации включения-выключения гравировщика

Для печати плат рекомендую сервис OSH Park.

Шаг 1

Берем два линейных вала и четыре суппорта для них.

Шаг 2

  1. Закрепляем валы в двух суппортах
  2. Берем четыре закрытых линейных подшипника в корпусе

Шаг 3

Надеваем на валы по два подшипника и закрепляем валы в оставшихся двух суппортах

Шаг 4

Подготавливаем пластины для лазерного резака (держатели каретки).

Шаг 5

Закрепляем пластины на подшипники.
Используем винты М4 16мм.

Шаг 6

Берем еще два линейных вала, суппорты к ним, винты М5 20 мм с гайками.
Монтируем суппорты на держатели каретки.

Шаг 7

Монтируем линейные валы в суппорты на держателях, это ось Х, и проверяем ход подшипников по нижним валам, это ось Y.

Подготовьте два закрытых подшипника, 8 винтов М4 16 мм и каретку, напечатанную на 3Д принтере.
Разберите ось Х, наденьте на линейные валы подшипники и каретку, и закрепите суппорты снова.

Шаг 8

Теперь монтируем конструкцию на деревянную плиту. Движения должны быть точными и уверенными.
К этому этапу, к сожалению, не сделано фотографий.

Шаг 9

Закрепляем два электродвигателя на оси Y креплениями, напечатанными на 3Д-принтере.
Для этого используйте винты М3 10мм.
Закрутите винты, убедившись, что они выставлены ровно.

Шаг 10

Ременная передача оси Y

Соберите натяжные механизмы и привинтите их на платформу (для этого возьмите винты 5 мм с гайками).

Шаг 11

Подготовьте крепления ремней и винты М3 25 мм.
Закрепляя ремни на оси Y будьте терпеливы, это достаточно сложная работа.

Шаг 12

Устанавливаем двигатель на ось Х

Вообще, это можно было сделать и раньше.

В нашем случае делаем следующее:

  • немного раскрутите винты, чтобы приподнять каретку
  • под кареткой установите двигатель
  • привинтите его винтами М3
Читать еще:  Надпись своими руками. Идеи и мастер-классы

Шаг 13

Ременная передача на оси Х

В отверстие детали, напечатанной на 3Д-принтере, вставьте винт М4, пластик достаточно мягкий для этого.
Наденьте шкив на винт М4 и закрепите натяжной механизм на приборе.
К этому этапу снова не сделано фотографий.

Шаг 14

Держатели ремня на оси Х

  1. Подготовьте составные части для держателя ремня.
  2. Вставьте винты М3 в отверстия деталей, как показано на картинке.
  3. В оставшиеся 2 отверстия также вставьте винты (фото следующего шага).
  4. Установите держатели ремней на место.

Шаг 15

Шаг 16

Установите держатель шнура.

Шаг 17

  • 3 привода электродвигателя
  • шилд CNC
  • 11 перемычек (обычно идут в комплекте с шилдом)
  • Плата Arduino
  1. установите перемычки так, как это показано на фотографии 2. Это позволит установить двигатели на микрошаг 16 и клонировать ось Y на А.
  2. подключите приводы к плате Arduino.

Шаг 18

Электроника: теплоотвод шагового двигателя

Вам нужен радиатор, без него двигатель будет пропускать шаги.

Шаг 19

Электроника: паяем коннекторы к проводам двигателей

Можно купить готовые коннекторы и соединить двигатели с шилдом CNC, но нужно будет ждать доставку и это не так просто.

Я предпочитаю купить готовые коннекторы мама-мама, разрезать их на две части и спаять с шилдом…

Шаг 20

Электроника: пробный запуск

Пришло время провести испытание:

  • подключите двигатели к шилду CNC
  • включите питание
  • загрузите GRBL на Arduino и заставьте механизм двигаться

Если механизм работает, пора приступать к следующему шагу.

Шаг 21

Устанавливаем крепление лазера

  • напечатанное на 3Д-принтере крепление для лазера
  • 4 винта М3 с гайками
  • радиатор
  • лазерный модуль

Радиатор не должен соприкасаться с креплением лазера, так как оно пластиковое, а радиатор сильно нагревается.

Шаг 22

Устанавливаем крепление вентилятора

  • напечатанное на 3Д-принтере крепление вентилятора
  • 4 винта М4
  • вентилятор

Теперь сделайте следующее:

  1. просверлите 4 отверстия в креплении
  2. вставьте винты в отверстия
  3. закрепите вентилятор

Шаг 23

Корпус с прорезями, сделанными лазером, я сделал с помощью он-лайн программы MakerCase.

Шаг 24

Шаг 25

Я доработал крепление вентилятора для лучшего охлаждения, файл STL приложен. Просто напечатайте крепление на 3Д-принтере и замените им старое крепление.

Шаг 26

Я усилил ось Y, чтобы увеличить точность на ней. Также я заметил, что ось Х получилась более точной, и не могу найти этому причину.
Усиление не очень работает, но после него для нормальной работы по оси Y хватает одного мотора, поэтому левый мотор я снял.

Новое испытание показало, что после изменений работа по оси Y стала такой же точной, как и по оси Х.
Рекомендую такую доработку.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Лазерный гравер на Arduino своими руками

На сборку такого гравера у автора ушло 4 месяца, его мощность составляет 2 Ватта. Это не слишком много, но вполне позволяет делать гравировку на дереве и пластике. Также устройство может резать пробковое дерево. В статье имеется весь необходимый материал для создания гравера, включая STL файлы для распечатки узлов конструкции, а также электронные схемы для подключения двигателей, лазеров и так далее.

Видео работы гравировщика:

Материалы и инструменты:

— доступ к 3D-принетру;
— стержни из нержавеющей стали 5/16″;
— бронзовые втулки (для подшипников скольжения);
— диод М140 на 2 Вт;
— радиатор и кулеры для создания охлаждения диода;
— шаговые двигатели, шкивы, зубчатые ремни;
— суперклей;
— деревянный брус;
— фанера;
— болты с гайками;
— акрил (для создания вставок);
— линза G-2 и драйвер;
— термопаста;
— защитные очки;
— контроллер Arduino UNO;
— дрель, режущий инструмент, саморезы и т.д.

Процесс изготовления гравера:

Шаг первый. Создаем ось Y
Сперва в Autodesk Inventor нужно разработать каркас принтера. Затем можно приступать к распечатке элементов оси Y и к ее сборке. Первая деталь, которая печатается на 3D-принтере, нужна для того, чтобы установить шаговый мотор на ось Y, подключить стальные валы и обеспечить скольжение вдоль одного из валов оси Х.

После того как деталь будет распечатана, в нее нужно установить две бронзовые втулки, они используются в качестве опор скольжения. Чтобы снизить трение втулки нужно смазать. Это отличное решение для подобных проектов, поскольку обходится дешево.

Что касается направляющих, то они сделаны из стрежней нержавеющей стали диаметром 5/16″. Нержавейка имеет небольшой коэффициент трения с бронзой, поэтому отлично подходит для подшипников скольжения.


На ось Y также устанавливается лазер, он имеет металлический корпус и достаточно сильно греется. Чтобы снизить риск перегрева нужно установить алюминиевый радиатор и кулеры для охлаждения. Автор использовал старые элементы от контроллера робота.

Читать еще:  Точечная роспись кружки буквами. Мастер-класс

Помимо всего прочего в блоке для лазера 1″Х1″ нужно сделать отверстие 31/64″ и добавить болт к боковой грани. Блок соединяется с другой деталью, которая тоже напечатана на 3D-принтере, она будет перемещаться по оси Y. Для передачи движения используется зубчатый ремень.

После сборки модуля лазера он устанавливается на оси Y. Также на этом этапе устанавливаются шаговые двигатели, шкивы и зубчатые ремни.

Шаг второй. Создаем ось X

Для создания основания гравера использовалось дерево. Самое главное при этом, чтобы две оси X находились четко параллельно, иначе устройство будет клинить. Для перемещения вдоль координаты X используется отдельный мотор, а также приводной ремень в центре по оси Y. Благодаря такой конструкции система получилась простая и отлично работает.

Для крепления поперечной балки, которая соединяет ремень с осью Y, можно использовать суперклей. Но лучше всего для этих целей распечатать на 3D-принтере специальные кронштейны.




Шаг третий. Подключаем и проверяем электронику

В самоделке используется диод типа диод M140, можно купить и более мощный, но цена будет выше. Для фокусировки луча понадобится линза и источник регулируемого питания. Линза устанавливается на лазер с помощью термопасты. Работать с лазерами нужно исключительно в защитных очках.

Чтобы проверить, как работает электроника, автор включил ее вне станка. Для охлаждения электроники используется компьютерный кулер. Работает система на контроллере Arduino Uno, который связан с grbl. Чтобы сигнал можно было передавать в режиме онлайн, используется Universal Gcode Sender. Чтобы преобразовать векторные изображения в G-код, можно использовать Inkscape с установленным плагином gcodetools. Для управления лазером используется контакт, который контролирует работу шпинделя. Это один из самых простых примеров с применением gcodetools.



Шаг четвертый. Корпус гравировщика

Боковые грани делаются из фанеры. Поскольку шаговый двигатель при работе немного выходит за пределы корпуса, в задней грани нужно сделать прямоугольное отверстие. Помимо этого нужно не забыть сделать отверстия для охлаждения, подключения питания, а также USB порта. Края верхней и передней части корпуса также изготавливаются из фанеры, в центральную часть устанавливаются стенки из акрила. Над всеми элементами, которые установлены в нижней части бокса, крепится дополнительная платформа из дерева. Она является базой для материала, с которым работает лазер.






Для изготовления стенок используется акрил оранжевого цвета, так как он отлично поглощает лучи лазера. Важно помнить, что даже отраженный луч лазера может серьезно повредить глаз. Вот, собственно, и все, лазер готов. Можно приступать к испытаниям.

Конечно, сложные изображения получаются не очень качественные, но вот простые гравировщик выжигает без труда. Также с помощью него можно без проблем резать пробковое дерево.

Город ХОББИ

Большой самодельный лазерный гравер на Ардуино

Большой самодельный лазерный гравер на Ардуино

-=dp=- » 20 дек 2014, 18:06

Большой самодельный лазерный гравер на Ардуино.

После изготовления мини лазерного гравера я загорелся идеей сделать лазерный гравер по серьезнее, с рабочим полем 60 х 60 см.
Главной проблемой для меня стало отсутствие в Калининграде конструкторского алюминиевого профиля.
Объездил все строительные супермаркеты и металлобазы, но нужного мне профиля так и не нашел.
Было конечно жалкое подобие для изготовления витринных стеллажей, но цена была огромная, 1200 р за метр.
В общем я решил делать каркас из дерева .
Купил скользящие мебельные рельсы, австрийские — от производителя блюм, купил деревянный брус, уголки, шурупы, шпильки с резьбой на 8 мм, удлиненные гайки, краску (в этот раз красную) и приступил к изготовлению каркаса.

Детали каркаса для лазерного гравера на фото ниже:

Следите за развитием событий
продолжение следует.

Вложения самодельный лазерный гравер большой лазерный гравер каркас для лазерного гравера

Re: Большой самодельный лазерный гравер

-=dp=- » 20 дек 2014, 18:29

Вложения распиновка шагового двигателя детали для лазерного гравера

Re: Большой самодельный лазерный гравер

-=dp=- » 21 дек 2014, 16:23

Вложения схема распайки деталей для лазерного гравера драйверы шаговых двигателей драйвер шагового двигателя

Re: Большой самодельный лазерный гравер

-=dp=- » 20 янв 2015, 11:44

На прошлых выходных выкроил немного времени для изготовления большого лазерного гравера , дело сдвинулось с места
Собрал раму для станка из металлического уголка 45х45 мм .
В качестве регулируемых стоек использовал шпильки с резьбой на 16.
Верхняя платформа лазерного гравера получилась регулируемая по высоте, причем каждый угол можно регулировать по отдельности.
Так как изначально я выбрал красный цвет для лазерного гравера , то и станину я покрасил в красный цвет
Прикрепил червячные передачи к двигателям с помощью виброгасящего переходника, в качестве которого я использовал концы от армированных водопроводных шлангов от современных кранов со смесителем.
И начал делать третью ось — вертикальную, так как буду расширять возможности своего лазерного гравера путем дооснащения его механическим шпинделем от бормашинки, выжигателем по дереву, импульсным электромагнитом для гравиковки по камню , ну и еще может что нибудь придумаю

Читать еще:  Стационарная циркулярная пила своими руками

Выкладываю фото работ на данном этапе

Вложения Самодельный станок ЧПУ из дерева самодельный лазерный гравер CNC муфта из водопроводного шланга

самодельный станок ЧПУ из дерева

-=dp=- » 20 янв 2015, 18:39

Вложения самодельный станок ЧПУ

Re: Большой самодельный станок ЧПУ

-=dp=- » 22 янв 2015, 22:19

Вложения Первый тест самодельного станка ЧПУ ЧПУ из дерева своими руками самодельный станок ЧПУ

Re: Большой самодельный ЧПУ лазерный гравер

-=dp=- » 24 янв 2015, 21:40

Вложения Большой самодельный лазерный гравер

Re: Большой самодельный ЧПУ лазерный гравер

-=dp=- » 25 янв 2015, 18:28

Вложения Лазерный гравер на Ардуино больщой самодельный лазерный гравер на Ардуино уно самодельный лазерный гравер

Re: Большой самодельный ЧПУ лазерный гравер

-=dp=- » 27 янв 2015, 12:23

Вложения лазерная гравировка на ноутбуке пример лазерной гравировки

Re: Большой самодельный ЧПУ лазерный гравер

-=dp=- » 29 янв 2015, 22:01

Вложения Лазерная гравировка на мобильнике Лазерная гравировка в Калининграде Лазерная гравировка на планшете в Калининграде

Re: Большой самодельный ЧПУ лазерный гравер

-=dp=- » 31 янв 2015, 21:26

Вложения лазерная гравировка на пластике

Re: Большой самодельный ЧПУ лазерный гравер

-=dp=- » 01 фев 2015, 15:25

Решил я попробовать поработать с оргстеклом на своем самодельном станке ЧПУ.
Купил кусок оргстекла, бор по металлу, приехал домой, ну и принялся за дело.
По быстрому создал из фотографии Калининградского кафедрального собора макет в ЧБ гамме, добавил надпись Калининград.
Загрузил картинку в станок , отюстировал двигатели и шпиндель и начал гравировку по оргстеклу.
В процессе гравировки на бор налипало расплавленное от нагрева оргстекло, я понизил обороты шпинделя до минимума, но все равно ничего не помогало.
Гравировка получалась ужасной и я решил что так дело не пойдет, оргстекло обрабатывать шпинделем от бормашинки не годится, у нее минимальные обороты 3000 , а для обработки оргстекла надо около 500 — 600 оборотов, чтоб не плавилось. Забросил это дело и решил отдохнуть, ну и станку тоже дать отдохнуть
После парочки часов отдыха вдруг мне пришла интересная идея !
А что если не бормашинкой а лазером гравировать оргстекло
Так как существующий лазер у меня мощностью 250 мВт и на светлом он не выжигает, не говоря уже про прозрачную деталь, я решил покрасить одну сторону оргстекла черным лаком с балончика, благо балончик с лаком имелся, а мой лазер по темным поверхностям очень даже хорошо выжигает.
Ну идея есть, надо попробовать ее осуществить.

Отпилил кусок оргстекла, покрасил его одним слоем черного лака и дал немного высохнуть. Затем положил покрашенное оргстекло под гравер и запустил гравировку.
По завершению гравировки я осмотрел это чудо изделие и тут же пришла еще одна идея его применения.
Работа бурно закипела, пришлось использовать почти весь свой потенциал , чтоб сделать из говна конфетку
Дальше описывать не буду, просто выложу результаты проделанной работы :

Вложения Самодельный сувенир из оргстекла со светодиодной подсветкой гравировка оргстекла лазером лазерная гравировка по оргстеклу

Re: Большой самодельный ЧПУ лазерный гравер

-=dp=- » 02 фев 2015, 21:45

Решил дополнить неоновую подсветку на кухне самодельной светящейся картиной сделанной при помощи лазерного гравера.
Светящаяся картина вписалась в интерьер как нельзя кстати и дополнила общую картину.
Как будто то место было оставлено специально для нее
А еще один огромный плюс — такого нет ни у кого!
Эксклюзив №1 !

Выкладываю фото картины и интерьера

Вложения Лазерная гравировка своими руками пример лазерной гравировки оргстекла лазерная гравировка по оргстеклу

Видео обзор самодельного лазерного гравера с ЧПУ

-=dp=- » 02 фев 2015, 23:12

Re: Большой самодельный ЧПУ лазерный гравер

-=dp=- » 03 фев 2015, 21:13

Вложения Герб России вырезанный лазером светящаяся картина выжигание лазером

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector